Principes de sélection des meilleures variétés de maïs

Guide de sélection des variétés de maïs – Facteurs et caractéristiques à prendre en compte pour choisir la variété de maïs la plus appropriée.

Parmi les facteurs que les producteurs contrôlent et qui ont un impact sur la production agricole, la sélection de la variété de maïs à cultiver est certainement l’un des plus critiques. Un choix variétal judicieux peut améliorer la production d’un agriculteur sur le long terme et/ou éviter une perte de rendement en cas d’aléas incontrôlables (par exemple, maladies, stress environnementaux, etc.). Des milliers de variétés de maïs sont disponibles sur le marché, et des variétés nouvelles sont constamment créées par les phyto-généticiens au niveau mondial. De 2012 à 2022, le Centre international d’amélioration du maïs et du blé (CIMMYT) et l’Institut international d’agriculture tropicale (IITA) ont développé 604 variétés de maïs dans 33 pays (https://maize.org/).

Le premier critère de catégorisation du maïs est lié au cycle biologique et à l’indice FAO. On trouve des variétés FAO 300, 400, 500, 600 ou 700. Pour faire simple, un indice FAO élevé indique une saison de croissance plus longue et donc une variété de maïs nécessitant davantage de chaleur qu’une variété dont l’indice FAO est plus faible. Au contraire, plus on plante au Nord, ou à des altitudes plus élevées, moins le nombre d’unités thermiques dont bénéficie la culture est important, il faut donc dans ce cas choisir une variété plus précoce avec un indice FAO moins élevé. En règle générale, une saison de croissance plus longue peut déboucher sur des rendements plus élevés, mais aussi occasionner des coûts plus importants (irrigation, fertilisation, lutte contre les parasites, etc.).

Il existe deux catégories principales de variétés de maïs :

1. Variétés à pollinisation ouverte (PO) 
2. Hybrides

Les variétés à pollinisation ouverte (ou pollinisation libre) ont été principalement utilisées jusqu’en 2000 en raison de leur mode de développement et de reproduction facile et peu coûteux. L’intensification de la culture du maïs et la prédominance de la monoculture ont imposé le choix de variétés de maïs hybrides, notamment aux États-Unis et en Europe, en raison du rendement supérieur qu’elles offrent. De nouvelles données de recherche montrent toutefois que dans des systèmes comme l’agroforesterie, les variétés de maïs à pollinisation ouverte peuvent être aussi performantes que les hybrides (Ndoli, 2019).

Par conséquent, un agriculteur a à sa disposition de nombreuses variétés de maïs afin de répondre au mieux aux exigences actuelles d’une production de maïs rentable. Le choix de la variété doit toutefois prendre en compte un certain nombre de facteurs, tels que les caractéristiques de la variété, l’environnement local du champ où l’on envisage de planter le maïs, et enfin, le système de culture (biologique, conventionnel, etc.). Il faut également tenir compte des intrants disponibles (fertilisation, irrigation, etc.) pour la culture.

Par exemple, une variété X peut être le meilleur choix pour une zone où les précipitations sont abondantes, mais elle n’atteindra pas son rendement potentiel dans une zone où la sécheresse et la chaleur sont excessives et où les possibilités d’irrigation sont limitées. Avant de choisir une variété, un agriculteur doit également prendre en compte les « ennemis » de la culture (agents pathogènes, ravageurs et mauvaises herbes) qui affectent les champs de maïs au niveau local. De nombreuses variétés possèdent différents ensembles de gènes de résistance à des maladies végétales spécifiques, et d’autres présentent des caractéristiques qui leur permettent de mieux concurrencer les mauvaises herbes. Ces caractéristiques génétiques sont particulièrement importantes pour les agriculteurs qui souhaitent réduire leur utilisation de pesticides et d’herbicides chimiques.

Par conséquent, il faut toujours garder à l’esprit que les différentes variétés ne conviennent pas à tous les environnements et/ou systèmes de culture (sans labour, biologique, etc.). En général, la variété de maïs que l’on choisit de semer dans son champ doit offrir un rendement satisfaisant sans utilisation excessive d’intrants (engrais, irrigation et produits phytosanitaires). Ainsi, le choix de la variété joue un rôle déterminant, aussi bien pour la durabilité de la culture que pour les bénéfices de l’agriculteur (moins de dépenses → plus de bénéfices).

Liste des caractéristiques importantes à prendre en compte lors du choix d’une variété de maïs

Le choix de la variété (du cultivar) doit être fait en fonction de son rendement, de sa qualité et de ses caractéristiques agronomiques (son comportement). Plus spécifiquement, les caractéristiques les plus importantes du maïs sont :

• Le rendement potentiel de la variété ;
• L’adaptabilité (les variétés caractérisées par une forte adaptabilité conviennent à des conditions diverses). L’adaptabilité d’une variété de maïs dépend de la tolérance de la plante aux stress environnementaux (par exemple, la sécheresse, la chaleur, le gel, etc.).

Lorsque l’on dit qu’une variété a une grande adaptabilité, cela signifie qu’elle peut atteindre un rendement satisfaisant et stable dans des conditions très variées. La stabilité du rendement d’une année sur l’autre est une caractéristique extrêmement importante, surtout dans le cas d’une agriculture sous contrat (l’agriculteur vend de manière anticipée la production future). Dans les stratégies de gestion de faible densité mises en œuvre dans les zones de sécheresse, la plasticité reproductive (le rendement produit par unité de ressource consommée) est une caractéristique importante à prendre en compte pour sélectionner une variété.

• Prolificité en épis de maïs 

Cette propriété est liée à la fois à l’adaptabilité et au rendement du maïs. Lors de la domestication du maïs, l’une des caractéristiques qui a été modifiée de manière significative est le nombre d’épis par plante (épis = inflorescences femelles?spadice du maïs). Ce nombre a diminué, certaines variétés commerciales destinées aux systèmes d’agriculture intensive ayant 1 à 2 épis par plante (Iltis HH, 1983). Cependant, dans les systèmes à faible densité de plantation et à fertilisation azotée limitée, une plus grande prolificité en épis de maïs peut stabiliser la production totale de maïs (Parc, 2020).

• Durée de vie de la plante (on parle parfois de maturité relative cumulée, en jours, ou de temps de maturation) et période de semis du maïs.

En fonction de la zone de culture, l’agriculteur doit tenir compte des conditions météorologiques et des températures, principalement au début (semis-levée) et aux stades ultérieurs (floraison, fertilisation et maturité) du cycle de culture. Si les températures sont encore basses au moment du semis, l’agriculteur doit choisir une variété présentant une tolérance aux basses températures. De même, dans les climats plus chauds, les variétés les plus utilisées présentent une bonne résistance aux températures élevées et à la sécheresse.

• Résistance à la verse (solidité de la tige, hauteur des épis, stabilité)

Pour le maïs, comme pour d’autres cultures céréalières, la capacité des plantes à supporter des vents forts sans se coucher peut avoir une influence considérable sur le rendement final. Lorsque la tige ou la plante entière se courbe près du sol, le risque d’apparition de maladies (en raison d’une mauvaise aération) et de pertes pendant la récolte est accru. Il faut se souvenir que le risque de verse dépend également de la densité de plantation de la culture (pour en savoir plus, cliquez ici, 10).

• Résistance aux principaux agents pathogènes du maïs

La variété sélectionnée doit être tolérante ou résistante à une série de maladies ou à des maladies spécifiques telles que la pourriture de l’épi, le virus de la striure du maïs, les taches grises, la rouille, le charbon du maïs (épis, panicules), la pourriture de la tige et la pourriture des racines. Toutes les variétés ne présentent pas la même résistance aux différentes maladies. Les agriculteurs doivent savoir quels sont les agents pathogènes les plus courants et les plus répandus dans la zone où ils envisagent de planter du maïs. Cependant, la performance d’une variété contre un pathogène donné doit avoir été testée en conditions réelles (les caractéristiques et la notation de vigueur de la variété pour la résistance à un pathogène spécifique ne sont pas forcément les même en laboratoire et sur le terrain – lire attentivement la notation de vigueur).

• Tolérance aux mauvaises herbes – Résistance à Striga (« herbe des sorcières »)

La striga est une plante parasitaire qui cause chaque année de fréquentes pertes de rendement dans le monde. C’est l’un des principaux « ennemis » du maïs. Les scientifiques testent actuellement l’utilisation de semences de maïs résistantes à l’imidazolinone avec des résultats prometteurs (11).

• Utilisation commerciale des grains de maïs (alimentation du bétail, denrées alimentaires, production de biocarburants, production d’amidon ou d’huile)

En fonction de l’utilisation finale des grains produits, différentes caractéristiques sont à prendre en considération (propriétés organoleptiques, composition chimique du grain, etc.). Par exemple, le maïs cultivé pour l’alimentation du bétail doit avoir des grains dont le teneur en protéines (zéine) est élevée (qualité fourragère de la variété de maïs). Il faut cependant rappeler que de nombreuses caractéristiques de qualité peuvent être affectées, dans une certaine mesure, par les pratiques de culture et de stockage que l’agriculteur adopte (Győri, Z., 2017).

Voici quelques caractéristiques standard permettant de définir la performance et la qualité des grains d’une variété de maïs donnée :

1. Le taux de matière sèche (MS) à la récolte (il est exprimé sous forme d’un pourcentage, la teneur en MS pouvant atteindre 38 % pour le maïs fourrage).
2. Le rendement en matière sèche (il est exprimé en tonnes par hectare (t/ha) et peut s’élever jusqu’à 20).
3. L’énergie métabolisable (EM) d’une plante fraîche récoltée. C’est la valeur énergétique de l’ensilage, exprimée en Mj/kg MS.
4. Le taux d’amidon ou rendement en amidon d’une plante entière récoltée.
5. La digestibilité des parois cellulaires (%). Plus elle est élevée, mieux c’est puisqu’une digestibilité des fibres élevée a une forte influence sur la valeur nutritionnelle d’un fourrage (Barrière, 2003).
6. La vigueur de départ de la plante. Plus elle est élevée (9 étant la valeur maximale), mieux c’est puisqu’elle reflète également la capacité de la plante à concurrencer les mauvaises herbes.
7. L’ancrage de la tige à la récolte (résistance à la verse racinaire). Ce caractère est mesuré par un indice compris entre 1 (médiocre) et 9 (satisfaisant). Le risque de verse (%) détermine également la capacité de la plante à conserver sa position verticale (récolte plus facile). Cette valeur doit être la plus faible possible.
8. La verse nodale (%). Il s’agit de la courbure ou de la pliure de la tige au niveau des entre-nœuds. Elle intervient peu avant la récolte. Cette valeur doit être la plus faible possible car elle correspond à un risque de perte de rendement et de complications lors de la récolte du maïs.
9. La sénescence des feuilles. Elle est notée sur une échelle de 1 (feuilles vertes) à 9 (sénescence avancée-feuilles/plantes séchées). On parle également parfois de sénescence retardée des feuilles Cette caractéristique est corrélée positivement à un rendement plus élevé (production de grains et d’ensilage), à la qualité et à la résistance au stress des plantes. En effet, le retard de la sénescence foliaire permet à la plante d’être active sur le plan photosynthétique pendant une période plus longue, une caractéristique particulièrement importante pour des variétés de maïs à cycle court (maturation précoce). Selon des données scientifiques, cette activité photosynthétique prolongée pourrait toutefois avoir un effet négatif sur la teneur en azote des grains de maïs, effet corrigé grâce à un apport d’azote supplémentaire après la floraison (Chibane, 2021).

Pour consulter la liste descriptive des variétés de maïs fourrager BSPB disponibles sur le marché cliquez ici (9).

Variétés de maïs génétiquement modifié (GM)

Le maïs est la deuxième culture génétiquement modifiée la plus répandue, après le soja. Des variétés de maïs génétiquement modifié sont disponibles sur le marché depuis 1996. Elles contiennent des gènes de résistance aux parasites, aux herbicides et, plus récemment (2013), à la sécheresse. Plus précisément, il s’agit de variétés de maïs résistantes aux parasites grâce à l’activité insecticide que leur confèrent HT et/ou Bt suite à une modification génétique. Ces variétés cumulent souvent ce caractère avec une tolérance aux herbicides. Enfin, une nouvelle variété lignée combinant huit transgènes et offrant une résistance multiple contre les principaux ravageurs du maïs a été créée (Moglia, 2016).

Comme pour d’autres cultures, toutes les variétés de maïs génétiquement modifié ne sont toujours pas autorisées dans de nombreux pays du monde et, bien entendu, elles sont strictement interdites dans les systèmes d’agriculture biologique. Les agriculteurs doivent faire des recherches sur le cadre législatif actuel des OGM dans leur pays et étudier la demande du marché pour ces produits, sachant que de nombreux pays n’importent pas de produits génétiquement modifiés.

Conseil :

Il est fortement recommandé de tester la ou les variétés que vous avez choisies sur une petite parcelle avant d’en faire votre culture principale. Le test vous donnera une idée plus claire du comportement de la ou des variétés dans votre champ.

Références

1. Ndoli, A., Baudron, F., Sida, T. S., Schut, A. G., Van Heerwaarden, J., & Giller, K. E. (2019). Do open-pollinated maize varieties perform better than hybrids in agroforestry systems?. Experimental Agriculture, 55(4), 649-661.
2. Moglia, A., & Portis, E. (2016). Genetically Modified Foods. Encyclopedia of Food and Health, 196–203.
3. https://www.arc.agric.za/arc-gci/fact%20sheets%20library/maize%20production.pdf   
4. Iltis HH (1983) From teosinte to maize: The catastrophic sexual transmutation. Science 222:886-94
5. Parco, M., Ciampitti, I. A., D’Andrea, K. E., & Maddonni, G. Á. (2020). Prolificacy and nitrogen internal efficiency in maize crops. Field Crops Research, 256, 107912.
6. Győri, Z. (2017). Corn: Grain-Quality Characteristics and Management of Quality Requirements. In Cereal Grains (pp. 257-290). Woodhead Publishing.
7. Chibane, N., Caicedo, M., Martinez, S., Marcet, P., Revilla, P., & Ordás, B. (2021). Relationship between delayed leaf senescence (Stay-green) and agronomic and physiological characters in maize (Zea mays L.). Agronomy, 11(2), 276.
8. Barrière, Y., Guillet, C., Goffner, D., & Pichon, M. (2003). Genetic variation and breeding strategies for improved cell wall digestibility in annual forage crops. A review. Animal Research, 52(3), 193-228.
9. https://www.niab.com/research/agronomy-and-farming-systems/variety-evaluation-and-management/bspb-forage-maize
10. https://www.mdpi.com/2073-4395/12/1/10/pdf
11. https://repository.cimmyt.org/bitstream/handle/10883/19063/58902.pdf?sequence=1&isAllowed=y

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